青木川镇南坝防洪护岸工程.doc

宁强县青木川镇南坝防洪护岸工程可行性研究报告总投资：1382.33万元静态总投资：1319.50万元勉县水利水电勘察设计工作队二一年十月审 定：李光辉审 核：李光辉校 核：王永勤野外勘测：沈国民 王永勤 报告编写：沈国民制 图：沈国民概算编制：沈国民目 录第一章 综合论述3第二章 气象、水文、及地质条件4第一节 流域概况4第二节 气象特征5第三节 水文特征5第四节 地质条件7第三章 工程规划7第一节 项目区防洪工程现状7第二节 工程规划8第四章 主体建筑物规划9第一节 设计标准9第二节 防护护岸平面走线布置9第三节 堤防纵断面9第四节 堤防横断面及结构10第五章 工程施工10第六章 环境影响评价11第七章 效益简述11第八章 资金筹措11第九章 结论与建议11附 图：01、青木川镇南坝防洪护岸工程平面布置图02、河堤横断面设计图第一章 综合论述南坝防洪护岸工程位于宁强县青木川镇南坝村，紧靠青木川集镇。系在集镇青木川大桥以上的金溪河左、右岸修建河堤2670m，其中左岸1250m，右岸1420m。设计防洪标准为30年一遇，堤防工程等级为3级。主要保护青木川镇规划新区范围内的镇政府机关单位及左右岸常住户共计498 户 2088人免遭洪水危害，远期保护范围将达到1098户，4488人，为集镇发展提供强有力的保证。青木川镇位于宁强县最西端，距离县城130公里，地处陕、甘、川三省交界，是我县西部之门户，边境贸易十分繁华，历史景观及人文景观异常丰富。特别是国家实施“十一五”计划以来，县委、县政府以实施产业富民、工业强县、旅游兴县三大战略为突破口，以青木川镇原有古建筑遗址为载体的古镇旅游业开发得到了较快发展，集镇基础设施条件得到了明显改善，集镇面貌得到了很大改观，吸引着八方游客。集镇流动人口的逐年加大，当地群众的陆续迁入，极大加快了当地城镇化建设进程，目前集镇新的规划建设正紧锣密鼓进行当中。青木川镇共有9个村民小组，2047户，8149人。人口来源主要为当地住户、宝珠寺水库库区移民和流动人口。总耕地面积7371亩，其中水田1958亩。2009年全镇国民经济总产值3750万元，地方财政收入108万元，农民人均纯收入3403万元。经济来源主要依靠种植业和养殖业。该镇向西227km便是著名的九寨沟旅游名胜区，近年来随着阳（平关）青（木川）公路，即俗称的九寨沟旅游专线的逐年恢复改建和古镇旅游业的快速发展，青木川古镇、九寨沟旅游名胜区有望连成一线，该镇旅游业方面的区位优势将明显加强，旅游业有望成为当地群众脱贫致富的又一主要途径。青木川镇集镇范围主要涉及南坝村和青木川村，集镇及集镇范围内的住户及耕地主要分部在金溪河两岸一级阶地，由于距离主河道较近，垂直高度较小，汛期极易遭受洪水冲击。2007年该镇通过宝珠寺水库库区移民重点接安村建设项目资金，建成了镇政府前、青木川大桥以下的河道左岸河堤，确保了青木川大桥以下的金溪河左岸集镇、住户的度汛安全，但金溪河其他区段仍属于无堤段，因而青木川镇总体防洪能力能十分低下。特别是青木川大桥以上的金溪河左右岸属青木川镇重要的集镇规划范围，亦是目前青木川集镇规划新区。5.12地震后，新建的金溪新村位于金溪河右岸，即将搬迁的镇政府机关位于河道左岸，待修建的一大批移民安置点分布于河道右岸，均属于新区范围以内，汛期极易遭受洪水危害，严重影响着左、右岸政府机关单位、住户共计 户 人的安全。为此，修建青木川大桥以上金溪河左右岸防洪护岸工程已显得极为必要，具有重要的现实意义和作用。2010年10月，受青木川镇政府委托，勉县水利水电勘察设计队承担完成南坝防洪护岸工程可行性研究报告的编制工作，勉县水利水电勘察设计队通过对青木川集镇范围内防洪现状实地调查后，结合集镇规划新区建设布局及河道两岸自然地理情况，在对金溪河洪水进行分析计算的基础上，经科学论证，合理规划，编制完成了青木川镇南坝防洪护岸工程可行性研究报告。该工程拟定在青木川集镇、青木川大桥以上的金溪河左、右岸修建河堤2670m，其中左岸1250m，右岸1420m，堤首与金溪新村位置处的已成吊桥桥台相接，止于青木川大桥桥翼墙。新建河堤与已成青木川大桥以下的河道左岸河堤连成一片，可大幅提高青木川集镇整体防汛能力。该工程共需新建河堤2670m。共需开挖土方40257.80m3，回填16842.40m3，浆砌石19441.39m3，砼4048.19m3，抹面2136m2，伸缩缝763m2；主要材料量为：水泥2649t，块（片）石22941m3，广坪河砂9491m3，勉县砂16m3，碎石4003m3；总投工72007个工日，其中技工13027个工日，普工58980个工日。项目总投资1382.33万元，其中静态工程总投资1319.50万元；计划总工期2年，宜安排在非汛期组织实施。该工程建成后，可确保青木川镇规划新区范围内的镇政府机关单位、住户共计498户 2088人免遭30年一遇以下洪水的危害，提高了集镇整体防洪能力，对阳（平关）青（木川）公路右路堤起一定保护作用，同时为青木川镇提供了较为可观的集镇规划用地，对确保青木川镇经济社会的快速稳步发展、打造陕南地区旅游名镇奠定了坚实的基础。附：工程特性表第二章 气象、水文、及地质条件第一节 流域概况金溪河系嘉陵江二级支流，发源于陕、甘、川三省交界的凤凰山，由北向南至白水汇入白龙江，再于四川省宝轮汇入嘉陵江。金溪河全长31.6km，总控制流域面积174km2，河道平均比降31。金溪河在青木川镇南坝村位置有右岸秦家垭小支沟汇入。经利用1/50000地形图匡算出小支沟汇入前的金溪河主河道长12km，控制流域面积58km2，汇入后原集镇位置以上主河道长13km，控制流域面积为75km2。该工程堤防上段420m位于汇入口以上，余下的2250m位于汇入口以下。实测汇入口以上河道平均比降为10.42，汇入口以下为6。金溪河流域呈狭长带状分布，两岸山势陡峻，灌木丛生，总体植被良好。岩性以千枚岩、片岩、片麻岩为主，土壤为黄棕壤土，河（沟）道两岸多为水稻土。河道泥沙含量较小，非汛期河水清澈见底，水质良好，汛期较混浊，由于比降较大，常有大的推移质被带到河道下游。金溪河属山溪性沟道，常流量约0.10m3/s,据分析，汛期洪峰流量往往是常流量的数千倍以上，洪水陡涨后，极易对河道两岸住户、农田造成危害。第二节 气象特征金溪河流域属亚热带湿润气候区，因受多种气流和地形地貌影响，其气候特征表现为：气候温和，雨量充沛，但时空分布不均，春季气温回升快，夏无酷暑，常有初夏干旱和伏旱发生，秋季多连阴雨，冬无严寒少雨雪。多年平均温度14，极端最高温度38，极端最低气温8.7。多年平均降雨量1025.7mm，并且多集中在7月9月，约占全年的47%，日最大降雨量158.6mm（90年7月6日），多年平均径流量3200万m3，多年平均蒸发量738.5mm，全年无霜期230天。青木川位于东亚季风区，盛行西南风和东北风，多年平均风速1.3m/S，多年平均最大风速15m/秒，最大风速20m/S。第三节 水文特征该防洪护岸工程，所属建筑物为防洪建筑物，依据项目性质，水文分析对项目所处区段的洪水进行计算分析，提出设计频率下的洪峰流量值，作为防洪护岸设计的主要依据。一、工程等级及建设物级别根据该工程保护范围重要程度，同时结合青木川古镇旅游发展及集镇城市化发展之要求，依据中华人民共和国防洪标准（GB5020194）、堤防工程设计规范（GB50286-98）规定，本工程防洪标准采用30年一遇洪水标准，堤防工程级别为3级。二、项目区以上流域面积确定该工程地处金溪河上游，无实测水文资料。堤防工程上段420m位于秦家垭沟道汇入金溪河的入汇口以上，余下的2250m位于入汇口以下。经利用1/50000地形图匡算出秦家垭沟道汇入前的金溪河流域面积为58km2，汇入后的原集镇位置以上流域面积为75km2。三、设计洪水推求A、堤防末端、集镇位置以上设计洪水推求本流域无实测资料，现用以下方法推求原集镇位置以上设计洪水。1、经验公式法：Qm=CFn由陕西省水文图集查得Cv=0.75,Cs=3Cv洪峰流量均值系数C=7，n=2/3。本工程处F=75km2由Qm=7752/3=124m3/s那么Q30=K30Qm=349m3/s2、地区经验公式方法：Qm=0.035H1.3J1/3F0.87本处H24=95mm,河道比降J=6,F=75km2则Qm=101m3/s故Q30=283m3/s3、汉中地区经验公式法：QP=CpFn查汉中地区实用水文手册C30=17.82 n=0.705则Q30=17.82750.705=374m3/s4、相似流域对比法：我县境内的铁锁关有较长的实测资料，且与该流域同属一个暴雨区，只是流域面积相差较大。铁锁关处F=433km2 Q30=2112m3/s则本工程处Q30=（75/433）0.6672112=656m3/s5、面积比拟法：宁强县水利水电工作队1991年编制完成的溪沟水库灌溉工程设计任务书中提出水库金溪河坝址以上流域面积为51.20km2，30年一遇洪水流量为350m3/s。将该流量按面积比拟法推算至该工程处得30年一遇洪峰流量451m3/s。6、运用历史调查洪水资料推求设计洪水经实地调查了解并查阅有关资料，金溪河先后发生过8次较大洪水，其中尤以90年洪水为大，当地群众总结：“这次洪水系百年未遇，相当于咸丰八年洪水（1858）”以此推得90年洪水重现期约为140年。自1858年以来先后7次出现较次于90年洪水，由于洪水冲刷严重，洪水痕迹已不够明显，只有76年与90年洪水位清晰可见，经进行顺位排列，推求76年洪水重现期约为35年。调查洪水：76年 N=35年 Q=460m3/S 90年 N=140年 Q=710m3/S从偏于安全角度取Q30=460m3/S通过以上六种方法求得的20年一遇设计洪水流量为283656m3/s之间，变幅较大。考虑到本流域地处陕、甘、川三省交界，其水文、气象特征较为复杂，经验公式所选参指数较难准确界定，计算精度较低，仅供参考；相似流域对比法中铁锁关与本流域虽同属一个暴雨区，但不属同一流域，地质岩性、植被、径流特性及流域面积相差较大，计算成果也不准确；面积比拟法采用了同流域金溪河洪水成果值，加之溪沟水库灌溉工程设计任务书洪水计算较为详尽，计算成果较为可靠；历史调查洪水痕迹明显，较为准确，可作为主要依据。经综合比较，为与整个金溪河流域洪水计算拉入一体化，选取汇入口以下、原集镇位置以上Q30=460m3/s。、汇入口以上设计洪水推求采用上述方法，经计算后多方面分析比较，确定汇入口以上Q30=390m3/s。第四节 地质条件该项目地处金勉大断层以北。青木川集镇南坝村一线地势开阔平坦，自金溪河向北逐级增高，呈狭长带状分布，属典型的浅山丘陵区。项目区出露基岩表层风化破碎，岩性以千枚岩、片岩、片麻岩为主，土壤多为黄棕壤土，川道部分多为水稻土。根据现场踏勘，该工程堤线所经区段河道平均宽度约30m。河道左岸为平坦的一级阶地；河道中部多为完整基岩，表层弱分化，部分为砂卵石覆盖体，厚度约0.501.00m；右岸为土质岸坎，下部为基岩，由于阳青公路布置于该侧，总体地形较左岸略微狭窄。河道地质构造沿河道横向呈土质岸坎（左）河床基岩或砂卵石土质岸坎（右）之分布。该工程堤线基本顺河道岸坎布置，实地踏勘，汇入口以上堤线所经地段基础覆盖层约为1.001.50m，汇入口以下基础覆盖层较厚，约1.502.00m，堤防基础可置于弱风化基岩，工程总体地质条件良好。砂卵石地基力学指标为：容许承载力=300400KPa,摩擦系数f=0.300.40,内摩擦角=3540,天然容重r=20kN/m3。岩石地基承载力=700Kpa，摩擦系数0.55。根据中国地震动峰值加速度区划图（GB18306-2001）国家标准第一号修改单，本区域地震动峰值加速度为0.10g，相当于地震基本烈度为度。由于该工程开挖规模不大，故不会诱发地震方面的问题。第三章 工程规划第一节 项目区防洪工程现状青木川集镇及集镇范围内住户基本分布在金溪河两岸。受堤防工程建设规模大、投资高等因素制约，集镇范围内多年来未建有正规的防洪护岸工程，防洪能力极低。2007年通过宝珠寺水库库区移民重点接安村建设项目建成了青木川镇政府前、青木川大桥以下的河道左岸河堤，确保了河道左岸移民新街及住户免遭洪水危害，促进了青木川集镇的繁荣、和谐与稳步发展。目前集镇范围内防洪护岸工程仅局限于已成河堤、阳青公路路堤、部分支沟两岸早先建成的浆砌石堤及回龙场老街原有的浆砌石护岸，除镇政府门前已成河堤建设标准较高外，集镇范围内的其他防洪工程建设标准极低。特别是青木川大桥以上的金溪河两岸仍处于无堤段，汛期极易遭受洪水危害。近年来，随着青木川古镇旅游业的快速发展，特别是5.12地震后，城镇化建设进度的进一步加大，提高集镇范围内防洪防护等基础设施建设显得愈加重要和迫切。第二节 工程规划一、河道整治宽度确定：根据本工程等别与建筑物级别，设计洪水频率为30年一遇。依据水文计算结果：秦家垭支沟汇入前的金溪河30年一遇设计洪峰流量为390m3/s，汇入后30年一遇设计洪峰流量为460m3/s。纵比降依据实测河道纵断面，汇入口以上为0.01042，汇入口以下为0.006；河床糙率结合该区段河道具体状况，选用n=0.027，经运用明渠均匀流公式，计算出不同整治宽度下的设计洪水深度见下表：河道整治宽度洪水水深计算表表3-1 (汇入口以上 Q30=390m3/s)整治宽度(m)水深(m)面积(m2)湿周(m)水力半径(m)过流能力(m3/s)流速(m/s)202.9759.4025.942.2903906.57252.5263.0030.042.0973906.19302.2266.6034.441.9343905.87352.0070.0039.001.7953905.58河道整治宽度洪水水深计算表表3-1 (汇入口以下 Q30=460m3/s)整治宽度(m)水深(m)面积(m2)湿周(m)水力半径(m)过流能力(m3/s)流速(m/s)203.9979.8027.982.8524605.77253.3583.7531.702.6424595.48302.9488.2035.882.4584605.23352.6492.4040.282.2944614.99402.4196.4044.822.1514604.78按照稳定河床经验公式B=PQ0.5/J0.2计算，式中P为计算系数，取0.60，J为河床纵比降，Q为设计洪峰流量；经计算，通过30年一遇设计洪峰时，汇入口以上河床最小整治宽度为30m，汇入口以下河床最小整治宽度为36m。根据防洪护岸工程处河道自然泄水槽宽度，同时结合金溪新村位置人形吊桥的有效泄洪宽度、青木川大桥跨度及已成镇政府门前河堤的设计堤距，统筹兼顾左右岸防洪要求，为有效保护河道两岸规划新区，兼顾最大可能增加堤后建设用有地之要求，本规划确定河道最小整治宽度为：汇入口以上30m，汇入口以下为35m。二、堤距确定：依据理论计算的河道最小整治宽度，在满足行洪畅通，确保规划新区汛期安全，兼顾最大程度增加堤后建设用有地之要求,堤防堤距依据最小整治宽度，同时结合河道自然泄水槽宽度、金溪新村人行吊桥跨度、青木川大桥跨度及已成镇政府门前河堤的设计堤距，考虑到集镇防洪标准的一致性，秦家垭支沟汇入前金溪河堤距统一规划为30m，汇入口以下至青木川大桥区段统一规划为35m，青木川大桥以下结合镇政府门前已成河堤的设计堤距，统一规划为40m。本工程实施区段30年一遇设计洪水深度分别为：秦家垭沟道汇入前2.22m，汇入后2.64m。三、堤顶高程确定；根据设计洪水水面线，在各断面处加波浪爬高、风雍水面以上高度及安全加高，即得各断面处堤顶高程。四、基础埋深确定：堤防实施区段河道两岸为土质岸坎，局部为砂卵石覆盖层，汇入口以上覆盖层深度约1.001.50m，汇入口以下约为1.502.00m。河道中部基岩出露，局部地段有浅层砂卵石覆盖体，厚度约0.501.00m。初步勘查，堤防基础可置于基岩，考虑到堤线基本顺河道岸坎布置，所经地段为砂卵石覆盖层，为满足防冲刷要求，河堤基础之底面高程统一按低于河道现有水面1.50m进行设计，不足地段，可视施工开挖情况酌情予以加大。第四章 主体建筑物规划第一节 设计标准根据该工程保护范围及其重要程度，依据中华人民共和国防洪标准GB50201-94、堤防工程设计规范GB50286-98，工程设计洪水标准采用30年一遇洪水设计，堤防工程级别为3级。第二节 防护护岸平面走线布置该项目左右岸河堤堤首(K0+000)分别与金溪新村人形吊桥桥台相接，堤尾分别与青木川大桥桥翼墙顺接。施工时，首先根据金溪新村人形吊桥之有效泄洪跨度、末端青木川大桥有效行洪跨度，兼顾河道自然泄水槽宽度，按设计堤距确定堤防纵轴线。堤防纵轴线基本顺河道左、右岸岸坎布置，与桥台或翼墙相接处、局部转弯处，应按确定堤距平滑布线，以满足水流要求及美观要求。堤线与已成的部分小桥或后期规划桥梁相交时，可直接与桥涵翼墙顺接。第三节 堤防纵断面该防洪护岸工程规划河堤总长度2670m，其中金溪河左岸1250m，右岸1420m。堤防高度为设计洪水深度与波浪爬高、风雍水面以上高度及安全加高四部分之和。即H= H洪+HB+H风雍+A式中HB为波浪爬高，经计算HB=0.41mH风雍为风雍水面以上高度，该值很小，可忽略不计依据堤防工程设计规范安全加高值A取0.70m则秦家垭沟道汇入前堤防河床以上总高度为2.22+0.41+0.70=3.33m秦家垭沟道汇入后堤防河床以上总高度为2.64+0.41+0.70=3.75m河堤堤顶采用纵坡平滑连结，以保堤防美观。青木川镇政府前已成河堤设计防洪标准为20年一遇洪水，后期应对其堤顶进行校核，看是否能满足30年一遇防洪要求，若不足，应对堤顶进行加高处理或增设必要的防浪设施。第四节 堤防横断面及结构根据堤防沿线工程地质条件，参考项目区已成河堤设计断面型式，此次新建堤防采用重力式浆砌石结构。堤防下部基础采用C15砼现浇，高度0.5m。为增强堤防抗滑安全系数，在基础砼底部1/2位置，设置0.500.50m的C15砼齿墙。下部基础以上整个堤防采用M7.5浆砌片石，堤顶用M10水泥砂浆压顶抹面，宽度应均一，迎水面外露部分使用M10水泥砂浆勾缝。堤顶宽度为0.80米，汇入口以上河堤总高度4.83m，底宽2.399m；汇入口以下总高度5.25m，底宽2.525m。背水面为直立式，基础底面采用1：10斜坡，基础以上迎水面采用1：0.30斜坡，基础回收0.30m的二台，以利于抗倾要求。为防止温度变化的应力和地基不均匀变化对工程的影响，正常情况下堤防每隔20米设置一条伸缩缝，缝宽5cm，内填沥青砂板条。如遇岩基变砂卵石地基或地质条件不良时还应设置施工变形缝，避免对堤防构成破坏。同时，为防止背水面渗水的扬压力和主动土压力对堤防的破坏，每3m设一横向排水孔，首排高出现有水面0.5米，排距1.0m，上下交错呈梅花状布置，采用D50-PVC塑料管，纵向坡度大于1/100，进口铺设反滤料，以防管涌和流土现象的发生，从而确保工程安全进行。第五章 工程施工一、施工条件：该工程地处金溪河川道，紧邻阳（平关）青（木川）公路，交通条件较好，施工用电较为方便。工程所需石料从广坪镇水观音采购，砂子采用广坪河水洗砂，水泥可就近购买。外购材料均可通过机动车运至工地库点。工程施工条件总体良好。二、施工组织：该工程由青木川镇组织建设实施；砌筑必须由专业队承